研究虛擬仿真技術在數控加工中的運用

胡震

摘 要：隨著我國科技的不斷發展進步，虛擬仿真技術已被廣泛應用在各個領域中，尤其是在數控加工中。在數控加工中運用虛擬仿真技術能夠有效提高數控機床的運用效率，保證工作的質量，可以說，虛擬仿真技術對數控技術提高起到了促進的作用。該文首先講述虛擬仿真技術的定義，然后介紹虛擬仿真技術在數控加工中運用的重要意義，最后介紹虛擬仿真技術在數控加工運用的工作原理。

關鍵詞：虛擬仿真技術 數控加工 重要意義 工作原理

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（a）-0070-02

如今數控加工技術已經被廣泛地應用在零部件的加工中，但是由于零部件的制作工藝越來越復雜，為了保證加工的效率和質量，虛擬仿真技術浮出水面。虛擬仿真技術的應用有效提高了數控加工的質量，但是為了更加充分地運用虛擬仿真技術，必須要對虛擬仿真技術的工作的原理和方式進行掌握。

1 虛擬仿真技術的定義和內涵

所謂虛擬仿真技術就是指建立一個虛擬的系統模仿另一個真實系統的技術，這項技術是人類改造社會中重要的戰略性成果。

而虛擬仿真技術應用在數控加工中就是根據實際的加工環節和加工情況，通過計算機系統，利用先進的科技，建立一個虛擬的仿真加工系統和加工情況，從而提前檢查出數控加工的操作是否正確合規。

虛擬仿真技術是建立在計算機系統不斷發達和多媒體技術不斷發展的前提之下，對現實的技術進行模仿，構建出一個完整的虛擬場景。虛擬仿真技術主要具備沉浸性、交互性、虛幻性和逼真性四大基本特征，因此，被廣泛地應用在各個領域當中。

2 虛擬仿真技術在數控加工中有效運用的重要意義

不難發現，虛擬仿真技術在數控加工中有效運用具有以下幾個重要意義。

首先，有效提高了數控機床的利用率和工作效率。當前社會的發展趨勢就是數控機床已經逐步取代了傳統的加工設備，但是目前來看，數控機床設備比較昂貴，而且對操作員工的技術要求也比較高，一旦操作失誤就會造成很大的經濟代價，運用虛擬仿真技術能夠有效地避免失誤，從而維護了數控機床的利用率和準確率，提高數控機床的工作效率。

其次，有效減少失誤，提高數控加工的準確度。虛擬仿真技術的應用，在數控加工進行之前可以模擬訓練，在實際加工操作之前，通過進行嘗試性切割計算機圖形的仿真，能夠有效地檢查出刀具軌跡的正確與否，也能夠檢查數控加工的程序是否正確，所以，模擬仿真技術提高了數控加工的準確度。

最后，有效地保護數控加工設備的使用，延長使用壽命。通過虛擬仿真技術進行演練切割，能夠有效地避免加工操作失誤給數控機床造成的損害，從而有效地延長了數控機床的使用壽命，提高了數控機床使用企業的經濟利益。

3 虛擬仿真技術在數控加工運用的工作原理

第一，開發虛擬仿真加工系統。虛擬仿真加工系統的構建是建立在實際護理設備和與之相對應的活動和信息的基礎之上，而且還要能夠根據實際加工系統的變化進行改變和維護。這個虛擬仿真加工系統的構建是建立在應用CAD或者是CAM的設計功能之上，建立了機床和夾具的主要零部件模型和工件的模型，然后加工組裝成模擬仿真加工系統的設備系統，再利用CAD或者是CAM的自動數控編程功能生成零件的數控加工程序，最后根據刀具原型制作出刀具模型，這樣就完成虛擬仿真加工的模型和信息的準備。

第二，虛擬仿真加工系統的機床建模。可以說機床建模是虛擬仿真加工系統的關鍵模型，也是實際數控機床在虛擬仿真加工系統下生成的數字化的模型，這種數字化模型主要包括幾何模型和運動模型，其中幾何模型就是在CAD系統下建成的，幾何模型的構建就是根據實際測量機床的尺寸、大小進行相應的建模，然后再進行裝配，形成虛擬的數控機床；運動模型主要是用來處理幾何模型在數控機床的數控程序下可以進行改變、能動的模型。

第三，虛擬仿真加工系統功能的實現。在建立了數控機床的模型之后，要想實現虛擬仿真加工的功能，就需要對各種程序進行檢查，確立各個程序的翻譯模塊，然后對運動仿真和道具的運行進行功能檢查，同時要有效地保證碰撞通過檢測標準，最后實現了真正的工作運用。

4 結語

虛擬仿真技術在數控機床中的廣泛應用有效地提高了數控機床的工作效率，延長了使用的壽命，對數控機床的廣泛應用起到了促進的作用。為了充分利用虛擬仿真技術，必須要明確其應用在數控機床中的工作原理，按照工作原理開展各項工作，確保該技術充分發揮其優勢，促進我國數控加工的進步。

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